گزارش کار آزمایشگاه خواص مکانیکی مواد

1. ‫تعالی‬ ‫بسمه‬
: ‫آزمایش‬ ‫نام‬
‫آزمایش‬‫فشار‬
: ‫گروه‬ ‫اعضای‬
‫نیا‬ ‫صادقی‬ ‫حسین‬ ‫محمد‬ ، ‫کارگر‬ ‫مرتضی‬‫نیما‬ ،
‫ابراهیمی‬
: ‫استاد‬
‫زاده‬ ‫مرادی‬ ‫مهندس‬
‫پاییز‬93
‫شهرکرد‬ ‫دانشگاه‬
‫فشار‬ ‫آزمایش‬:
‫مکانی‬ ‫خواص‬ ‫گرچه‬‫تع‬ ‫کشش‬ ‫آزمایش‬ ‫با‬ ‫معموال‬ ‫مواد‬ ‫کی‬‫می‬ ‫یین‬
‫شکل‬ ‫مختلف‬ ‫های‬ ‫فرآیند‬ ‫در‬ ‫نیز‬ ‫آنها‬ ‫فشاری‬ ‫رفتار‬ ‫اما‬ ‫گردد‬
‫اهمیت‬ ‫غیره‬ ‫و‬ ‫اکستروژن‬ ، ‫آهنگری‬ ، ‫نورد‬ ‫مانند‬ ‫دادن‬
. ‫دارد‬ ‫فراوانی‬‫االستیکی‬ ‫منطقه‬ ‫یک‬ ‫کشش‬ ‫مانند‬ ‫نیز‬ ‫فشار‬ ‫در‬
‫تسلیم‬ ‫نقطه‬ ‫و‬ ‫تناسبی‬ ‫حد‬ ، ‫آن‬ ‫انتهای‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫دارد‬ ‫وجود‬
. ‫دارد‬ ‫قرار‬‫م‬ ‫تقریبا‬ ‫مقادیری‬ ‫نقطه‬ ‫دو‬ ‫این‬‫حالت‬ ‫با‬ ‫شابه‬
‫فشار‬ ‫آزمایش‬ ‫در‬ ‫مشکل‬ ‫مهمترین‬ . ‫دارند‬ ‫کشش‬ ‫آزمایش‬‫وقتی‬
‫تغییر‬ ‫منطقه‬ ‫وارد‬ ‫نمونه‬ ‫که‬ ‫آید‬ ‫می‬ ‫بوجود‬‫فرم‬‫پالستیکی‬

2. . ‫بشود‬‫یا‬ ‫و‬ ‫کمانش‬ ‫دچار‬ ‫است‬ ‫ممکن‬ ‫نمونه‬ ‫حالت‬ ‫این‬ ‫در‬
‫و‬ ‫ناپایداری‬ ‫بروز‬ ‫از‬ ‫اجتناب‬ ‫برای‬ . ‫گردد‬ ‫شدن‬ ‫ای‬ ‫بشکه‬
‫باشد‬ ‫کوتاه‬ ‫نسبتا‬ ‫بایستی‬ ‫نمونه‬ ، ‫کمانش‬.‫عبارتی‬ ‫به‬ ‫یا‬
‫طول‬ ‫به‬ ‫قطر‬ ‫نسبت‬(
𝐷
L
‫شدن‬ ‫ای‬ ‫بشکه‬ . ‫باشد‬ ‫داشته‬ ‫بزرگی‬ )
‫وقتی‬ ‫نیز‬‫به‬ ‫قادر‬ ‫نمونه‬ ‫انتهای‬ ‫دو‬ ‫که‬ ‫افتد‬ ‫می‬ ‫اتفاق‬
‫توان‬ ‫می‬ . ‫نباشد‬ ‫آن‬ ‫جانبی‬ ‫مناطق‬ ‫اندازه‬ ‫به‬ ‫فرم‬ ‫تغییر‬
‫اثر‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫گفت‬‫دچار‬ ‫جانبی‬ ‫نواحی‬ ، ‫فشاری‬ ‫نیروی‬ ‫اعمال‬
‫انتهای‬ ‫دو‬ ‫ولی‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫بیشتری‬ ‫پالستیکی‬ ‫فرم‬ ‫تغییر‬‫آن‬
‫بوسیله‬‫نمونه‬ ‫سطوح‬ ‫بین‬ ‫اصطکاک‬‫می‬ ‫مهار‬ ‫دستگاه‬ ‫های‬ ‫فک‬ ‫و‬
‫کوتاه‬ ‫نسبتا‬ ‫نمونه‬ ‫که‬ ‫آید‬ ‫می‬ ‫پیش‬ ‫وقتی‬ ‫حالت‬ ‫این‬ . ‫شوند‬
( ‫طول‬ ‫به‬ ‫قطر‬ ‫نسبت‬ ‫عبارتی‬ ‫به‬ ‫یا‬ . ‫باشد‬
𝐷
L
‫داشته‬ ‫بزرگی‬ )
. ‫باشد‬( ‫نسبت‬ ‫بنابراین‬
𝐷
L
‫که‬ ‫شود‬ ‫انتخاب‬ ‫طوری‬ ‫بایستی‬ )
. ‫گردد‬ ‫پدیده‬ ‫دو‬ ‫هر‬ ‫بروز‬ ‫مانع‬‫شکل‬27-2‫در‬ ‫را‬ ‫فرم‬ ‫تغییر‬
‫می‬ ‫مشاهده‬ ‫که‬ ‫طور‬ ‫همان‬ . ‫دهد‬ ‫می‬ ‫نشان‬ ‫فشار‬ ‫آزمایش‬ ‫طی‬
‫توزیع‬ ‫موجب‬ ‫شدن‬ ‫ای‬ ‫بشکه‬ . ‫گردد‬‫شود‬ ‫می‬ ‫تنش‬ ‫یکنواخت‬ ‫غیر‬
‫دچ‬ ‫کمتر‬ ‫نمونه‬ ‫پایین‬ ‫و‬ ‫باال‬ ‫مخروطی‬ ‫منطقه‬ ‫دو‬ ‫نتیجه‬ ‫در‬‫ار‬
‫از‬ ‫کمتر‬ ‫نیز‬ ‫دلیل‬ ‫همین‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫گردند‬ ‫می‬ ‫پالستیکی‬ ‫فرم‬ ‫تغییر‬
‫تنش‬ ‫منحنی‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫اثر‬ ‫این‬ . ‫شوند‬ ‫می‬ ‫سخت‬ ‫کار‬ ‫مرکزی‬ ‫نواحی‬
-، ‫شود‬ ‫می‬ ‫دیده‬ ‫فرم‬ ‫تغییر‬ ‫کمی‬ ‫مقدار‬ ‫از‬ ‫پس‬ ‫کرنش‬‫موجب‬
‫و‬ ‫اصطکاک‬ ‫بر‬ ‫آمدن‬ ‫فائق‬ ‫برای‬ ‫الزم‬ ‫نیروی‬ ‫در‬ ‫سریع‬ ‫افزایش‬
. ‫گردد‬ ‫می‬ ‫نمونه‬ ‫بیشتر‬ ‫شدن‬ ‫فشرده‬
‫ها‬ ‫راه‬‫شدن‬ ‫ای‬ ‫بشکه‬ ‫اثر‬ ‫بردن‬ ‫بین‬ ‫از‬ ‫برای‬ ‫مختلفی‬ ‫ی‬
‫آمیز‬ ‫موفقیت‬ ‫کامل‬ ‫طور‬ ‫به‬ ‫کدام‬ ‫هیچ‬ ‫ولی‬ ‫است‬ ‫شده‬ ‫پیشنهاد‬
. ‫است‬ ‫نبوده‬‫های‬ ‫نمونه‬ ‫از‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫این‬ ‫روش‬ ‫بهترین‬
، ‫جنس‬ ‫یک‬ ‫از‬ ، ‫متعددی‬ ‫ای‬ ‫استوانه‬‫طول‬ ‫به‬ ‫قطر‬ ‫نسبتهای‬ ‫با‬
. ‫شود‬ ‫استفاده‬ ‫مختلف‬‫فشار‬ ‫آزمایش‬ ‫انجام‬ ‫با‬‫نمونه‬ ‫آن‬ ‫روی‬
‫ها‬‫چند‬ ‫در‬ ‫سپس‬ . ‫آورد‬ ‫دست‬ ‫به‬ ‫متعددی‬ ‫های‬ ‫منحنی‬ ‫توان‬ ‫می‬
‫کرنش‬‫توان‬ ‫می‬ ‫ثابت‬(‫نسبتهای‬ ‫روی‬
𝐷
L
)‫های‬ ‫تنش‬ ، ‫مختلف‬
. ‫آورد‬ ‫دست‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫مختلفی‬‫های‬ ‫منحنی‬ ‫داشتن‬ ‫با‬(
𝐷
L
)–
‫مرب‬ ‫تنش‬ ‫توان‬ ‫می‬ ، ‫تنش‬‫و‬‫به‬ ‫ط‬0=(
𝐷
L
)‫کرنش‬ ‫هر‬ ‫در‬ ‫را‬
. ‫زد‬ ‫تخمین‬ ‫ثابت‬‫در‬ ‫که‬ ‫دهد‬ ‫می‬ ‫نشان‬ ‫را‬ ‫حالتی‬ ‫شرایط‬ ‫این‬
. ‫افتد‬ ‫نمی‬ ‫اتفاق‬ ‫شدن‬ ‫ای‬ ‫بشکه‬ ‫پدیده‬ ‫دیگر‬ ‫آن‬‫شکل‬28-2
‫فشار‬ ‫آزمایش‬ ‫از‬ ‫حاصل‬ ‫های‬ ‫منحنی‬‫نسبت‬ ‫با‬ ‫های‬ ‫نمونه‬ ‫روی‬
‫های‬( ‫مختلف‬
𝐷
L
. ‫دهد‬ ‫می‬ ‫نشان‬ ‫را‬ )‫ماده‬ ‫یک‬ ‫شکست‬‫تحت‬
‫فشاری‬ ‫نیروی‬،‫شدن‬ ‫ای‬ ‫بشکه‬ ‫اثر‬ ‫در‬‫در‬ ‫ترک‬ ‫ایجاد‬ ‫و‬ ‫شدید‬
. ‫افتد‬ ‫می‬ ‫اتفاق‬ ‫آن‬ ‫های‬ ‫لبه‬‫ترد‬ ‫مواد‬ ‫خصوص‬ ‫در‬،‫مانند‬

3. ‫ها‬ ‫چدن‬‫سرامیکی‬ ‫مواد‬ ‫و‬،‫کم‬ ‫فرم‬ ‫تغییر‬ ‫ایجاد‬ ‫علت‬ ‫به‬،
. ‫گردد‬ ‫می‬ ‫مشاهده‬ ‫کمتر‬ ‫شدن‬ ‫ای‬ ‫بشکه‬‫اینگونه‬ ‫در‬ ‫شکست‬
‫شدن‬ ‫خورد‬ ‫با‬ ‫مواد‬‫گیرد‬ ‫می‬ ‫صورت‬ ‫ماده‬.، ‫است‬ ‫گفتنی‬
‫روش‬ ‫مناسبترین‬ ‫فشار‬ ‫آزمایش‬‫مکانیکی‬ ‫خواص‬ ‫تعیین‬ ‫برای‬
. ‫باشد‬ ‫می‬ ‫ترد‬ ‫مواد‬
‫شکل‬27–2. ‫فشار‬ ‫آزمایش‬ ‫طی‬ ‫در‬ ‫فرم‬ ‫تغییر‬ :
‫شکل‬28–2( ‫مختلف‬ ‫های‬ ‫نسبت‬ ‫در‬ ‫فشاری‬ ‫کرنش‬ ‫تنش‬ ‫منحنی‬ :
𝐷
L
. )

4. ‫کاهش‬ ‫برای‬ ‫دیگر‬ ‫راه‬، ‫شدن‬ ‫ای‬ ‫بشکه‬ ‫اثر‬‫مواد‬ ‫از‬ ‫استفاده‬
‫روانساز‬. ‫باشد‬ ‫می‬‫مواد‬ ‫گونه‬ ‫این‬‫موجب‬‫اصطکاک‬ ‫کاهش‬
. ‫شود‬ ‫می‬ ‫شدن‬ ‫ای‬ ‫بشکه‬ ‫پدیده‬ ‫کاهش‬ ، ‫نتیجه‬ ‫در‬ ‫و‬
‫آزمایش‬ ‫شرح‬
‫اندازه‬ ‫را‬ ‫نظر‬ ‫مورد‬ ‫قطعه‬ ‫اولیه‬ ‫ارتفاع‬ ‫و‬ ‫قطر‬ ، ‫ابتدا‬ ‫در‬
( ‫داده‬ ‫قرار‬ ‫دستگاه‬ ‫درون‬ ‫را‬ ‫قطعه‬ ‫سپس‬ . ‫نماییم‬ ‫می‬ ‫گیری‬
‫و‬ ‫برنجی‬ ‫قطعه‬ ، ‫ما‬ ‫آزمایش‬ ‫مورد‬ ‫قطعه‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫ذکر‬ ‫به‬ ‫الزم‬
‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬‫روانساز‬‫فشاری‬ ‫نیروی‬ ‫تحت‬ ‫را‬ ‫آن‬ ‫و‬ ) ‫بود‬
، ‫نیرو‬ ‫مقداری‬ ‫تحمل‬ ‫از‬ ‫پس‬ ‫که‬ ‫شد‬ ‫مشاهده‬ . ‫دهیم‬ ‫می‬ ‫قرار‬
‫پس‬ . ‫آمد‬ ‫در‬ ‫ای‬ ‫بشکه‬ ‫بصورت‬ ‫و‬ ‫خارج‬ ‫ای‬ ‫استوانه‬ ‫حالت‬ ‫از‬
. ‫شد‬ ‫شکست‬ ‫و‬ ‫خوردگی‬ ‫ترک‬ ‫دچار‬ ‫قطعه‬ ، ‫شدن‬ ‫ای‬ ‫بشکه‬ ‫از‬
‫حد‬ ‫از‬ ‫بیش‬ ) ‫قطعه‬ ‫پنج‬ ‫از‬ ‫بیش‬ (‫شدن‬ ‫خورد‬ ‫بدلیل‬ ‫البته‬
‫طول‬ ‫نتوانستیم‬ ، ‫قطعه‬‫کنیم‬ ‫گیری‬ ‫اندازه‬ ‫را‬ ‫ثانویه‬ ‫قطر‬ ‫و‬
!